Precisión a escala: cómo Universal Robots transforma las reglas de la terapia celular

Multiply Labs

Descubre cómo el clúster robótico de Multiply Labs está transformando las terapias celulares y génicas que salvan vidas

En resumen

Multiply Labs, con el apoyo de los cobots de Universal Robots, ha desarrollado un innovador clúster robótico que está transformando la fabricación de terapias celulares y génicas que salvan vidas. La solución de Multiply Labs genera una asombrosa reducción de costes del 74% y es capaz de gestionar hasta 100 veces más dosis de pacientes por pie cuadrado de sala limpia. Esta eficiencia va en paralelo a una mejora significativa de la calidad, la repetibilidad y la esterilidad en comparación con los procesos manuales tradicionales. Multiply Labs eligió los cobots de UR por su rendimiento similar al de un humano, sus capacidades de seis ejes, su control de fuerza inigualable para una manipulación delicada, su integración de software perfecta, el sólido soporte de la comunidad UR y su compatibilidad con salas blancas.

Desafío artesanal: un cuello de botella para tratamientos que salvan vidas

Durante años, la producción de terapias celulares y génicas personalizadas, tratamientos derivados de las propias células de un paciente para combatir enfermedades como los cánceres de sangre, entre ellos el linfoma y la leucemia, ha sido "sorprendentemente manual, casi artesanal", dice Fred Parietti, cofundador y CEO de Multiply Labs. "Los científicos expertos realizan cientos de tareas a mano, desde pipetear hasta agitar las células". A diferencia de los medicamentos producidos en masa, estos tratamientos se personalizan para cada paciente y, a menudo, tienen un precio de entre 300.000 y 2 millones de dólares por dosis.

Además, cualquier contaminación microbiana hace que todo el producto sea inutilizable, ya que no se puede esterilizar sin matar las células terapéuticas. Dado el alto coste de cada dosis, cualquier fallo de fabricación es caro. "Definitivamente no es un proceso escalable para llegar al número de pacientes que necesitan estos medicamentos. Rápidamente nos dimos cuenta de que los robots podían ser de ayuda en este aspecto", dice Parietti.

Multiply Labs

Industria Medicina y Cosmética

País USA

Número de empleados 40

Cobot utilizado UR12e

Solución Multiply Labs robotic cluster

Beneficios de la solución:

Reducción de hasta un 74% en los costes de fabricación
100 veces más dosis por pie cuadrado de sala limpia
Precisión submilimétrica, con una menor desviación y márgenes de error más ajustados que con operadores humanos
Eliminación de la contaminación causada por la manipulación manual
Capacidad para replicar los procesos manuales existentes y ya aprobados a fin de evitar el elevado coste de volver a aprobarlos

Tareas resueltas por los robots colaborativos:

Pipetear y agitar las células
Cultivo y alimentación de células T humanas
Manipulación de instrumentos, consumibles y casetes
Realizar manipulaciones complejas necesarias para los procesos de la terapia celular

Retos de automatización resueltos:

Métodos de producción farmacéutica ineficientes, manuales y “artesanales”
Falta de escalabilidad para medicamentos personalizados
Alto riesgo de contaminación y pérdida de producto por errores humanos
Limitaciones del costoso espacio en la sala blanca y baja densidad de las operaciones manuales
Obstáculos regulatorios asociados con cambios significativos en los procesos de fabricación ya aprobados

La solución

Descubre por qué Multiply Labs decidió construir su clúster robótico en la plataforma de UR

Un 74% de ahorro de costes y hasta 100 veces más dosis

La solución de Multiply Labs es un clúster robótico modular con múltiples brazos de Universal Robots que trabajan en paralelo, apilados del suelo al techo y con un sistema de prevención de colisiones. Está diseñada para replicar fielmente los procesos manuales existentes.

La eficacia de este enfoque robótico ha sido rigurosamente validada en estudios revisados por pares con instituciones líderes como UCSF y Stanford (los enlaces a estos estudios se pueden encontrar al final de la página). "Cuando comparamos un proceso de fabricación manual tradicional de estas terapias celulares con un proceso robótico que hace exactamente la misma labor, detectamos una reducción de costes de aproximadamente el 74%", dice Jonathan Esensten, MD, Ph.D. y director del Centro de Bioterapia Avanzada del Centro Médico Sheba (anteriormente médico-científico en UCSF). El doctor califica los hallazgos como un "salto cuántico" al permitir fabricar estos medicamentos a un coste menor y en un espacio más pequeño.

Al eliminar la necesidad de intervención humana y permitir que los instrumentos se apilen, los robots también superan las limitaciones de espacio que se dan en las operaciones manuales. "Según nuestras estimaciones, fabricamos hasta 100 veces más dosis por pie cuadrado de sala limpia", dice Parietti.

El sistema robótico reduce significativamente la variabilidad en los parámetros clave del proceso. La esterilidad también mejora enormemente.

Contaminación eliminada

Más allá del coste y del espacio ocupado, el sistema robótico reduce significativamente la variabilidad en los parámetros clave del proceso, con lo que alcanza márgenes de error mucho más ajustados que los operadores humanos y una precisión submilimétrica (0,1 mm). La esterilidad también mejora enormemente. "Los robots no respiran ni tocan cosas que se supone que no deben tocar", dice Parietti. La investigación llevada a cabo revela que, mientras se observó contaminación en los procesos manuales, "no vimos ninguna contaminación en el proceso robótico", confirma el Dr. Esensten.

La solución de Multiply Labs es un clúster robótico modular con múltiples brazos de Universal Robot que trabajan en paralelo

Aprendizaje por imitación: el futuro de la automatización escalable

Una piedra angular de la innovación de Multiply Labs es su tecnología de "aprendizaje por imitación". Este enfoque garantiza que los robots no obliguen a establecer un nuevo proceso, sino que aprendan de las demostraciones humanas expertas. Multiply Labs pide a las compañías farmacéuticas con las que trabaja que graben en vídeo a sus científicos mientras realizan las tareas. Estos datos se envían a los cobots, y los cobots aprenden a replicar de manera efectiva lo que los científicos estaban haciendo en el laboratorio. "Solo que de manera más eficiente, más repetible, las 24 horas del día, los 7 días de la semana y en paralelo", apunta Parietti. “Este método permite a nuestros cobots autoaprender 100 nuevas tareas. Es la clave para escalar".

Cuando comparamos un proceso de fabricación manual tradicional para estas terapias celulares con un proceso robótico que realiza exactamente el mismo proceso, detectamos una reducción de costes de aproximadamente el 74%. Ese es un salto cualitativo a la hora de fabricar estos medicamentos a un menor coste y en un espacio más reducido.

Jonathan Esensten, Director, Advanced Biotherapy Center, Sheba Medical Center

Cumplimiento normativo simplificado: ahorrando décadas y miles de millones

La capacidad del sistema robótico para replicar con precisión los métodos manuales establecidos ofrece una ventaja crítica para el cumplimiento normativo. Como explica el Dr. Esensten, "si una compañía farmacéutica tiene un producto aprobado, no puede realizar cambios importantes en el proceso de fabricación". Al utilizar robots para ejecutar fielmente un proceso ya aprobado, las empresas pueden ahorrar potencialmente "décadas y miles de millones de dólares", ya que evitan tener que volver a aprobar un método de fabricación completamente nuevo.

Por qué Universal Robots: rendimiento similar al humano y un sólido ecosistema

Multiply Labs buscó específicamente robots colaborativos por su rendimiento humano. Después de evaluar distintas opciones, Universal Robots surgió como "el claro ganador", dice Nadia Kreciglowa, jefa de Software de Robótica en Multiply Labs. Las complejas manipulaciones requeridas en la terapia celular exigían más que simples robots SCARA de tres ejes, lo que llevó a su equipo a fijarse en los brazos robóticos de seis ejes completamente articulados de UR. Multiply Labs los integró en un sistema de ocho grados de libertad con rieles para un movimiento más amplio.

La detección de fuerza y la integración de software aceleraron el desarrollo

Un factor fundamental fue la incomparable detección de fuerza integrada de UR, que imita la retroalimentación táctil humana. Esta característica era crucial para manejar componentes delicados y caros sin que se produjeran roturas. "Nos ahorró meses de tiempo de desarrollo", recuerda Kreciglowa, quien también destaca la perfecta integración del software de UR con varias opciones de control, incluidas las extensas interfaces de Python. Inicialmente había temido que la interfaz simple de la consola de programación fuera limitante. "Pero descubrimos que UR ofrecía muchas opciones diferentes para un control sólido, con una rica documentación y tutoriales en línea".

La vasta comunidad de usuarios y el ecosistema de UR también resultaron muy valiosos. "La compatibilidad de UR con herramientas externas como RoboDK, la simulación NVIDIA Isaac y los modelos de IA, junto con las integraciones fácilmente disponibles para efectores finales personalizados, sensores de cámara y otros componentes, fueron una gran ventaja", dice Parietti.

Una mayor accesibilidad

Los clústeres robóticos de Multiply Labs ya están desplegados en las instalaciones de los partners comerciales. "Los clústeres ofrecen niveles asombrosos de eficiencia, rendimiento y repetibilidad", dice Parietti, quien atribuye a los robots un "rendimiento sobrehumano". Según el Dr. Esensten, el clúster de Multiply Labs "cambiará nuestra forma de pensar sobre la fabricación de estas terapias celulares y génicas personalizadas y a medida para los pacientes, mejorando en última instancia su accesibilidad para los pacientes a nivel mundial".

Estudios

La eficacia de este enfoque robótico ha sido rigurosamente validada en estudios con instituciones líderes como UCSF y Stanford.

*Desarrollo de un clúster robótico para la fabricación de terapia celular automatizada y escalable * (Enlace aquí)
*El rendimiento robótico es comparable al de los operadores humanos para las tareas de fabricación de terapia celular * (Enlace aquí)

Póngase en contacto con Universal Robots

Millones de empresas confían en los Robots Colaborativos para...

Aumentar la productividad
Adaptarse a la demanda cambiante de productos
Mejorar el bienestar y la retención de los empleados
Contratar en épocas de escasez de mano de obra